一种基于PID回路的运梁车多车组同步控制系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种多车组同步控制系统及方法，属于桥梁施工技术领域，尤其是涉及一种基于PID回路的运梁车多车组同步控制系统及方法。该系统及方法综合转角传感器装置、拉线传感器装置、PLC控制系统以及泵、马达、油缸等执行元件共同参与控制，改善了同步控制效果。本发明专利技术提出了新的角度测量装置，通过测量球铰的转动角度来判断独立平车的转动情况，从而为同步控制提供更精确的角度参考数据。本发明专利技术还提出了新的拉线传感器装置，通过两车组两端拉线值的变化可以准确判断两车的位置姿态，进而判断出两车间距，从而为同步控制提供更精确的间距参考数据。

A synchronization control system and method of transporting girder vehicle PID circuit based on multi unit

The invention relates to a multi machine synchronous control system and method, which belongs to the technical field of bridge construction, in particular relates to a synchronous control system and method for transporting girder vehicle PID circuit based on multi unit. The system and method combine the rotation angle sensor device, the pull sensor device, the PLC control system, and the pump, the motor, the cylinder and other actuating elements to participate in the control, thus improving the synchronization control effect. The invention provides a new angle measuring device, which judges the rotation situation of the independent flat car by measuring the rotation angle of the spherical hinge, thereby providing more accurate angle reference data for synchronous control. The invention also provides a new cable sensor device, by changing the value of the two EMU cable ends can accurately determine the position and attitude of the two car, and then judge the distance between two vehicles, so as to provide reference data for more accurate pitch synchronous control.

【技术实现步骤摘要】
一种基于PID回路的运梁车多车组同步控制系统及方法
本专利技术涉及一种多车组同步控制系统及方法，属于桥梁施工
，尤其是涉及一种基于PID回路的运梁车多车组同步控制系统及方法。
技术介绍
随着桥梁建设技术的不断进步，为确保工程质量、施工安全和工期，国内高速公路桥梁特别是跨海大桥越来越多的采取“箱梁整孔预制、跨线提梁机提升上桥、运梁车梁上运输、架桥机逐孔架设”的施工方案。跨海大桥采用的预应力混凝土箱梁一般为40m或50m跨，重量多为1200吨～1600吨，远远大于高速铁路900吨箱梁。为了降低箱梁运输作业中施工载荷对桥墩和已架箱梁的影响，实现箱梁在桥面上安全运输，应尽可能地均匀、大范围地分布载荷，运梁车必须跨双幅且在四片箱梁上运输作业，一般采用多组车共同运输的结构型式。因此，对大吨位预应力混凝土箱梁运架过程中，多车组的同步控制提出了非常高的要求。基于现有的同步控制系统，很好的实现了运梁车作业过程中各车组同步。
技术实现思路
本专利技术主要目的是解决现有技术所存在的多车组同步控制困难，不准确率高，各独立平车动作不同步的技术问题，提供了一种基于PID回路的运梁车多车组同步控制系统及方法。该系统及方法综合转角传感器装置、拉线传感器装置、PLC控制系统以及泵、马达、油缸等执行元件共同参与控制，改善了同步控制效果。本专利技术还有一目的是解决现有技术所存在的同步控制时角度测量不精确的技术问题，提供了一种基于PID回路的运梁车多车组同步控制系统及方法。该系统及方法提出了新的角度测量装置，通过测量球铰的转动角度来判断独立平车的转动情况，从而为同步控制提供更精确的角度参考数据。本专利技术再有一目的是解决现有技术所存在的独立平车间距难以测量的技术问题，提出了新的拉线传感器装置，通过两车组两端拉线值的变化可以准确判断两车的位置姿态，进而判断出两车间距，从而为同步控制提供更精确的间距参考数据。本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种基于PID回路的运梁车多车组同步控制系统，包括前车组、后车组，各车组内的两个独立平车之间通凹式曲梁连接，所述凹式曲梁与独立平车采用球铰联接并且所述球铰联接处设置转角传感器装置；所述凹式曲梁至少一端可相对独立平车滑动，同一车组内的两个独立平车之间设置拉线传感装置；所述转角传感器装置、拉线传感装置和连接各独立平车控制系统的PID闭环控制系统相连。优选的，上述的一种基于PID回路的运梁车多车组同步控制系统，所述拉线传感器包括：设置于一独立平车上的钢丝绳固定座(8-6)，设置于另一独立平车上的导向架(8-5)，所述导向架(8-5)内设置有可沿其上下移动的配重总成(8-4)，所述配重总成(8-4)与导向架(8-5)上设置的拉线传感器(8-1)连接。优选的，上述的一种基于PID回路的运梁车多车组同步控制系统，所述转角传感器装置包括：拨杆总成(7-1)，其上端连接凹式曲梁，下端连接拨叉(7-4)的一端，所述拨叉(7-4)的另一端与设置于独立平车上的转角传感器总成(7-2)的转轴相连。优选的，上述的一种基于PID回路的运梁车多车组同步控制系统，所述转角传感器总成(7-2)通过传感器总成支架(7-3)固定于过渡支架(7-10)上；所述拨叉(7-4)通过轴套(7-8)和调整垫片(7-7)与销轴(7-5)连接，且固定在拨叉支架(7-6)上；所述销轴(7-5)通过垫板(7-9)和开口销固定在拨叉支架(7-6)和过渡支架(7-10)上；并且，所述过渡支架(7-10)通过固定支架(7-11)连接于独立平车上。优选的，上述的一种基于PID回路的运梁车多车组同步控制系统，前车组、后车组内均设置有液压顶升支腿(9)。优选的，上述的一种基于PID回路的运梁车多车组同步控制系统，前车组内的凹式曲梁两端通过球铰连接于台车上，台车位于独立平车设置的走行轨道上并可沿走行轨道滑行；后车组内的凹式曲梁两端通过球铰固定连接于独立平车上。一种基于PID回路的运梁车多车组同步控制方法，包括：初始标定步骤，标定4台单车的初始位置，即标定转角传感器装置和拉线传感器装置的零位，给定转角和拉线的偏差极限范围；超限判定步骤，手柄发出指令速度，左右两车同时向指令速度靠近，在左右车运行过程中，通过PLC控制系统判断转角传感器装置的转角和拉线传感器装置的拉线值是否超过设计值；角度调整步骤，当转角传感器监测到承载横梁的转角超过设计转角时，通过差值算法调整从车变量泵的流量使从车的姿态与主车的姿态一致；当转角传感器监测到承载横梁的转角在设计值范围内时，通过差值算法各自调整左右车变量泵的流量，使各车的速度均与手柄发出的指令速度一致；间距调整步骤，利用拉线传感器分别检测左右车前后端的距离，当前拉线传感器监测到前端距离大于或者小于设计偏差距离时，以主车为基准调整从车前轮组转向角度；当后拉线传感器监测到后端距离大于或者小于设计偏差距离时，以主车为基准调整从车后轮组转向角度；直至满足左右车间距要求。优选的，上述的一种基于PID回路的运梁车多车组同步控制系统，还包括：曲线走行步骤，通过前后司机室的手柄指令，左右车的走行和转向同时响应，走行过程中也采用上述的运行自动纠偏系统进行自动调整。因此，本专利技术具有如下优点：1.采用传感器-PLC-液压马达(油缸)控制系统，即转角传感器装置、拉线传感器装置、PLC控制系统以及泵、马达、油缸等执行元件共同参与控制，解决了运梁车作业过程中各车组的同步控制问题，为运梁车多车组运输作业提供了更大的安全性和更高的效率；2.提出了新的角度测量装置，通过测量球铰的转动角度，可以准确测出所需要的俯视图平面的球铰转动角度，从而可以准确判断左右车运行不同步情况。3.提出了新的拉线传感器装置，通过钢丝绳连接转换将左右车前后端的水平方向距离的测量变成垂直方向距离的测量，通过两车组两端拉线值的变化可以准确判断两车的位置姿态，从而有效缩短拉了线传感器拉线的长度，减小拉线传感的型号，不仅测量准确，节省成本，且安全可靠。附图说明图1为运梁车多车组俯视结构示意图。图2为图1的A-A剖视图。图3为图2的B-B剖视图。图4为运梁车多车组控制系统布置示意图。图5为转角传感器装置结构示意图。图6为图5的右视图。图7为图5的局部放大视图。图8为图6的局部放大视图。图9为拉线传感器装置结构示意图。图10为图9的C-C剖视图。图11为图9的俯视图。附图标记：1.前车体、2.后车体、3.前行走轮组及转向机构、4.后行走轮组及转向机构、5.前承载横梁、6.后承载横梁、7.转角传感器装置、8.拉线传感器装置、9.液压顶升支腿、10.动力系统、11.电气系统、12.液压系统、13.前司机室、14.后司机室、15.数据通讯线、7-1.拨杆总成、7-2.转角传感器总成、7-3.转角传感器总成支架、7-4.拨叉、7-5.销轴、7-6.拨叉支架、7-7.调整垫片、7-8.轴套、7-9.垫板、7-10.过渡支架、7-11.固定支架、8-1.拉线传感器、8-2.钢丝绳导向座、8-3.钢丝绳、8-4.配重总成。8-5.导向架、8-6.钢丝绳固定座、8-7.导向架连接座。具体实施方式下面通过实施例，并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明。实施例：本专利技术的目的在于公开一种采用分组模块化设计的130本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于PID回路的运梁车多车组同步控制系统，包括前车组、后车组，各车组内的两个独立平车之间通凹式曲梁连接，其特征在于，所述凹式曲梁与独立平车采用球铰联接并且所述球铰联接处设置转角传感器装置；所述凹式曲梁至少一端可相对独立平车滑动，同一车组内的两个独立平车之间设置拉线传感装置；所述转角传感器装置、拉线传感装置和连接各独立平车控制系统的PID闭环控制系统相连。

【技术特征摘要】
1.一种基于PID回路的运梁车多车组同步控制系统，包括前车组、后车组，各车组内的两个独立平车之间通凹式曲梁连接，其特征在于，所述凹式曲梁与独立平车采用球铰联接并且所述球铰联接处设置转角传感器装置；所述凹式曲梁至少一端可相对独立平车滑动，同一车组内的两个独立平车之间设置拉线传感装置；所述转角传感器装置、拉线传感装置和连接各独立平车控制系统的PID闭环控制系统相连。2.根据权利要求1所述的一种基于PID回路的运梁车多车组同步控制系统，所述拉线传感器包括：设置于一独立平车上的钢丝绳固定座(8-6)，设置于另一独立平车上的导向架(8-5)，所述导向架(8-5)内设置有可沿其上下移动的配重总成(8-4)，所述配重总成(8-4)与导向架(8-5)上设置的拉线传感器(8-1)连接。3.根据权利要求1所述的一种基于PID回路的运梁车多车组同步控制系统，其特征于，所述转角传感器装置包括：拨杆总成(7-1)，其上端连接凹式曲梁，下端连接拨叉(7-4)的一端，所述拨叉(7-4)的另一端与设置于独立平车上的转角传感器总成(7-2)的转轴相连。4.根据权利要求3所述的一种基于PID回路的运梁车多车组同步控制系统，其特征于，所述转角传感器总成(7-2)通过传感器总成支架(7-3)固定于过渡支架(7-10)上；所述拨叉(7-4)通过轴套(7-8)和调整垫片(7-7)与销轴(7-5)连接，且固定在拨叉支架(7-6)上；所述销轴(7-5)通过垫板(7-9)和开口销固定在拨叉支架(7-6)和过渡支架(7-10)上；并且，所述过渡支架(7-10)通过固定支架(7-11)连接于独立平车上。5.根据权利要求3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王英琳，李玮，唐娅玲，尹卫，钱尚溢，陈家乐，
申请(专利权)人：中铁工程机械研究设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42